望远镜系统自动调焦功能的实现是摄像经纬仪对目标方位自动精密测量的首要条件。本文针对小视场、恶劣环境以及响应时间短的特定要求，提出了一种基于距离函数的自动调焦方法，根据被测目标的物距通过调用距离函数解算出相应的调焦距离，进而产生位置信号驱动直线步进电机使调焦透镜发生移动，达到调焦的目的。分析表明该方法具有精度高、响应速度快以及环境适应性强等优点，能够满足经纬仪全自动精密测量的实际需要。

针对传统电子经纬仪轴系手动操作的不足,设计轴系直流电机伺服系统以实现其自动化操作。以控制计算机为上位机,负责对加装在电子经纬仪中的面阵CCD相机采集到的图像进行图像处理,得到角度偏差并将此偏差信号输入到加装在电子经纬仪中的dsPIC30F6012A芯片。由控制芯片依据控制算法运算处理后得到电机驱动信号并经驱动放大后控制电机转动。位置控制算法选用积分分离式PID算法。实验结果表明：加装电机后的电子经纬仪在实现了轴系自动转动的同时能保持其原有测量精度。

为进一步提高调平对心的效率和精度,对基于调平对心误差补偿的自动调平对心的原理与系统实现进行研究。应用坐标变换方法,分析经纬仪水平倾斜误差造成的对心偏差,推导出补偿公式,设计研究自动调平对心系统的补偿原理和结构,并通过实验分析调平对心误差对测角的影响。实验结果表明,误差补偿后的经纬仪对心精度可达0.04 mm,更好地提高经纬仪调平对心的精度,减少操作人员的主管因素产生的误差,缩短设备展开和测量时间。

振动信号是机械设备故障诊断的重要信息来源。为克服传统检测方法需对系统进行拆卸的问题,创新性地利用光纤光栅传感方法对液压泵进行非介入式振动测量,充分发挥光纤传感的抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、稳定性好、测量敏感度高等优点。对光纤光栅振动传感原作了分析,设计、仿真分析了双等强度悬臂梁式光纤Bragg光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)振动传感器,在此基础上利用光纤光栅解调系统和振动试验台对传感器的性能进行实验验证,得到该传感器灵敏度为0.024 nm/(m·s-2),固有频率为185 Hz,并且线性度较好;对轴向柱塞泵模态分析,优化布置传感采样点,实际测量泵的振动信号。研究结果可为液压泵非介入式状态监测和故障诊断提供可靠数据支持。